Ҳар бир мамлакатнинг қудрати унинг техника ва технологиясини ривожланганлигини намойиш қилиш билан белгиланганидек, бу сохани юксалтириш кўп жиҳатдан электр энергетикасининг чуқурроқ кириб бориши билан бевосита боғлиқдир

КИРИШ.

Ҳар бир мамлакатнинг қудрати унинг техника ва технологиясини ривожланганлигини намойиш қилиш билан белгиланганидек, бу сохани юксалтириш кўп жиҳатдан электр энергетикасининг чуқурроқ кириб бориши билан бевосита боғлиқдир.
Электр энергиясини хориждаги ривожланган мамлакатлар каби Ўзбекистон республикасида хам йирик ишлаб чиқариш корхоналари, завот ва фабрикалар билан бир қаторда хар бир хонадон ва хўжаликларда мавжуд бўлган маиший хизмат кўрсатувчи асбоб ва ускуналар хам истъмол қилади. Ишлаб чиқариладиган махсулот нави, технологиясининг юқорилиги истеъмолчига берилаётган электр энергиясининг сифат кўрсаткичларига бевосита боғлиқдир. Сифат кўрсатгичлари ўз навбатида, бир неча энергетик параметрнинг меёрийлаштирилган қийматларидан оғиши, ўзгариши каби тафовутлари оркали тавсифланади. Бундай кўрсатгичларга кучланиш, частота огишлари, тебранишлари, кучланиши носинусоидаллиги, носимметрияси кабилар киради. Амалда электр энергияси устидан буладиган ишларда бу жараёнларни турли тоифадаги электр эстеъмолчиларига булган таъсирларини урганилар экан, электр параметрлар ва истеъмолчи уртасида электромагинитавий мутаносиблик урин тутишлиги хакида куплаб илмий, амалий тадкикот ишлари утказилган. [1.2.3].
Ташкилий-бошкарув масалаларини самарали хал этиш, ишлаб чикаришни талаб этилган даражада модернизация килиш ва техник кайта жихозлаш жараёнларини молиялаш корхонанинг янада ривожланишида кучли омил бўлди. Янги ускуна одамларни зерикарли ва куп мехнат талаб киладиган ишдан халос этиш билан бир каторда уни самарали бажариш, унумдорликни камида уч баравар ошириш имконини беради. Автоматик дастгохларни куллаш ишлаб чикарилаётган ускунанинг аниклик даражасини яхшилайди, нуксонларини камайтиради. Бу эса ундан узок вакт фойдаланиш имконини беради ва ишончли ишлашини таъминлайди.
Ишлаб чикаришни модернизация килиш натижасида куп корхоналарда угир мехнатларни бажариш учун ва юкларни юқори қаватларга кутариш учун лифтлардан фойдаланилмокда. Лифтлар - юк кутарувчи ускуна булиб вертикал равишда юкларни нисбатан кичик масофаларга узатиб беради. Машинасозлик ва турдош корхоналарда лифтлар кенг кулланилиб, бунда улар ёрдамида огир заготовка, машиналарнинг кисмлари қаватларлар буйлаб узатилади. Лифтнинг тузилиши асосан цехнинг хусусияти ва технологиясига боглик булади. Лекин, лифтнинг кутариш механизми одатда турли лифтлар учун бир хил конструкцияда бажарилади. Мазкур битирув малакавий ишда кутарувчанлиги 1100 кг булган лифт кутариш механизмини узгарувчан ток электр юритмасининг оптимал ва автоматлаштирилган вариантини тузиш масаласи курилди.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛНИ ТАНЛАШ ВА ТЕКШИРИШ. ЭЛЕКТР ДВИГАТЕЛ ҚУВВАТИНИ ҲИСОБЛАШ.

Ишлаб чиқаришнинг барча сохаларида хилма-хил технологик жараёнларни бошкаришда турли хилдаги минглаб машина ва механизмлардан фойдаланилади.

Масалан, юнувчи дастгоҳларнинг ишчи органлари булган ҳаракатланувчи кисмлари шпинделлар ва юналтирувчи механизмлари ёрдамида металл ва бошка материаллар кайта ишланади; насослар сув ва бошка суюк моддаларни ва компрессорлар газсимон моддаларни транспортировка килишда ишлатилади ва х. к.
Ишчи машина ёки ишлаб чикариш механизми механик узаро боғланган купгина детал ва буғинлардан иборат булиб, шулардан бири бевосита технологик жараённи бажаришда иштирок этувчи кисми ижрочи орган (ИО) деб аталади. Купгина ишчи машиналарда узаро механик боғланган ижрочи органлар сони бир нечта булади. Масалан, токарлик дастгохида юнилаётган детал уз уки атрофида айлантирилади, кескич эса детал сирти буйлаб ҳаракатланиб унинг юпка катламини сидиради. Детални айлантирувчи дастгоҳнинг шпиндели – биринчи ижрочи орган булса кескични юналтирувчи механизми – иккинчи ижрочи орган булади.
Ижрочи органларнинг механик харакати натижасида берилган технологик вазифа бажарилади, масалан, детал юнилади. Деталнинг айланма ва кескичнинг илгариланма харакати тезликлари детал кандай материалдан эканлигига, юниш турига, кескичнинг каттиклилига ва бошка купгина ҳолатларга богликдир.
Механик энергия бу тезлик, куч ва вактнинг купайтмасидир. Ижрочи орган бирор бир технологик амални бажариши учун албатта унга маълум бир механик энергия юналтирилган булиши керак. Бундай механик энергия манбаи юритма деб аталади. Юритмада бир энергия тури бошка бир энергия тури – механик энергияга узгартирилади. Энергия турларига караб юритмалар гидравлик, пневматик, иссиклик ва электр юритмаларга булинади. Замонавий ишлаб чикаришнинг барча сохаларида асосан электр юритмалар кулланилади. Ишлаб чикарилаётган электр энергиянинг 60% дан купини электр юритмалар истеъмол килади.
Электр юритмаларнинг бундай кенг кулланилиши бошка энергия турларига нисбатан электр энергиянинг механик энергияга узгартиришнинг иктисодий нуктаи назардан афзаллиги; кувват, тезлик диапазонларининг кенглиги; конструктив бажарилишининг хилма – хиллиги, ижрочи органлар билан уйғунлаштириш имкониятини ошишига ва турли шароитларда ишлаши мумкинлиги – сувда, агрессив суюклик ва газли мухитда, фазода; технологик жараёнларни автоматлаштириш имконияти юкорилиги: Ф.И.К. нинг юкорилиги хамда экологик тозалигига асосланганидадир.
Тенглаштириш юки юкнинг номиналь массасининг ярми ҳамда кабина массасига тенг бўлишига керак:

С татик қаршиликни канат юритувчи шкифга таъсир қилувчи актив ташкил этувчи моментлари:

С татик қаршиликни канат юритувчи шкифга таъсир қилувчи реактив ташкил этувчи моментлари:

К анат юритувчи шкифга таъсир қилувчи статик қаршилигиниг умумий моменти актив ва реактив ташкил этувчиларнинг йиғиндисига тенг:

К анат юритувчи шкифнинг бурчак тезлиги:

Э тажлар орасидаги масофа:

3 та қаватга чиқиш вақти:

1 та қаватга чиқиш вақти:

Т ўлиқ циклдаги ишлаш вақти:

Э тажда тўхташ вақти:

Редуктордаги исрофларни ҳисобга олган ҳолда циклда ишлаш вақти оралиғидаги эквивалент статик момент:

Т ормозланган ҳолат:

Двигател ҳолати:

Д вигателнинг номиналь қувватини ҳисоблаш:

К_з=1,2
ПВ%=40%

Двигателни дастлабки танлаш ва параметрларини ҳисоблаш.

Лифт учун табиий совутиладиган двигател танлаймиз.
Типи:2ПБ160LУХЛ4
Номинал қувват P_н=2,5 кВт
Якорнинг номинал кучланиши: U_ян=220 В
Якорнинг номинал токи: I_н=40.7 А
Айланиш частотаси: ω_Н=800 айл/мин
Максимал рухсат этилган момент: М_макс=95 Н*м
Якор чўлғамининг қаршилиги: (Т=20⁰C да) r_яо=0,609 Ом
Қўшимча қутблар чўлғамининг қаршилиги: r_ДП=0,256 Ом
Двигател якорининг инерция моменти: J_Д=0,25 кг∙м²
Қутблар сони: n_н=4
Максимал рухсат этилган пульсация коэффициенти:
К_i(ДОП)=0,15
И шчи температурада двигател занжирнинг қаршилиги:


бу ерда, К_Т- ҳарорат ошиши билан қаршиликни узгариш коэффициенти:К_Т=1,38
Якорнинг номинал ЭЮК си:

Номинал бурчак тезлик:

Двигателнинг конструктив доимийси:

Двигателнинг номинал моменти:

Д вигателнинг салт ишлаш моменти:

Двигател якори занжирининг индуктивлиги:

C=0,6
Редукторнинг узатмалар сонини аниқлаш:

Двигателнинг юкламалар диаграммасини қуриш ва ҳисоблаш.

Двигател валига келтирилган статик қаршилик моменти:

Юритма механик қисмининг умумий инерция моменти:

δ=1,2

Двигател динамик моделининг моменти:


k=0,95
Ў ткинчли жараёндаги двигател валининг тезланиши:
Лифт кабинасининг тезланиши:

Юклама диаграммасини 16 та интервалга бўламиз:

4,8,12,16 – тўхтатиш интервали;
1,5,9,13 – тезланиш интервали;
3,7,11,15 – секинлашиш интервали;
2,6,19,14 – берилган тезлик асосида ишлаш интервали;

Юклама диаграммасини ҳисоблаш.

Т езланиш ва секинлашиш интервалининг давомийлиги:

Т езланишва секинлашишдаги кабина босиб ўтадиган йўл:
Доимий тезликда кабинанинг 3 та қавватга босиб ўтадиган йўли:

Доимий тезликда кабинанинг 1 та қавватга босиб ўтадиган йўли:

Доимий тезлик билан 3 та қавватга чиқиш учун ҳаракат вақти:

Д оимий тезлик билан 1 та қавватга чиқиш учун ҳаракат вақти:

Циклдаги иш вақти:

Қ авватда тўхташ вақти:

Лифтнинг юклама диаграммаси:

Д вигател валига келтирилган статик қаршилик моменти:

С екинланиш интервалларидаги двигател моментлари:

Доимий тезлик билан ҳарактланиш интервалларидаги двигател моментлари:

Юк лифти электр юритмаси двигателининг юклама диаграммаси ва тахограммаси.

Двигателни қизиш бўйича текшириш.

Д вигателнинг юклама диаграммасидан фойдаланиб такрорланиш жараёни ишлаш вақтида иссиқликка эквивалент бўлган моментни аниқлаймиз:

Қ исқа – қайта ҳолатида ишловчи лифтлар учун двигателнинг номинал уланиш давомийлиги ушбу ишчи жараён уланиш давомийлигидан фарқ қилади. Шунинг учун бундай юритмада эквивалент моментни номинал уланиш давомийлигига келтириш керак:

Д вигателнинг иссиқлик ҳолатини текшириш учун двигател моменти билан эквивалент моментни тақослаймиз. Агар ушбу шарт бажарилса двигател қизиш бўйича тўғри танланган бўлади:
45,1Н*м<47.1 Н*м

Электр юритма куч қисмининг асосий бўғинларини танлаш.

Тиристорли ўзгартгични танлаш.

Двигателнинг реверсини ҳамда якор занжирини таъминлаш учун икки комплектли реверсли ўзгартгич танлаймиз. Тиристорли ўзгартгичнинг уч фазали кўприк схемасини танлаймиз. Стандарт бўлган комплект тиристорли электр юритма таркибига кирувчи КТЭУ маркали тиристорли ўзгартгич танлаймиз.

- ўзгартгичнинг номиналь кучланиши U_ДН двигател якорининг номиналь кучланишидан 5 – 15 % ката бўлиши керак.
- Ўзгарткичнинг номиналь токи I_ДН двигател якорининг номиналь токига тенг ёки яқин бўлиши керак.
U_ЯН =220 В; U_ДН=230 В; I_ДН=25 А;
1000 А номиналь токли электр юритма КТЭУ куч занжирлари уч фазали ўзгарувчан токли, линия кучланиши U_л =380 В тармоққа ток чегараловчи реакторлар орқали уланади. Тиристорли ўзгартгичнинг тармоқ билан алоқаси учун пасайтирувчи трансформатор ишлатилади.
КТЭУ электр юритмаси уйғотиш занжирлари таъминоти ўзгарувчан токли кучланиши 380 В бўлган бир фазали тармоқдан кўприксимон ўзгартгич орқали бажарилади. Двигатель уйғотиш чўлғамлари параллел уланади.
Уч фазали кўприк схемали ўзгартгичлар учун бу токлар қуйдаги ифодал билан боғланган:

Танланган трансформатор маълумотларини ёзамиз:

Трансформатор типи -
Бирламчи ва иккиламчи ғалтакларнинг уланиш схемаси -
Номинальқуввати - S_Т=7.5 кВA
Бирламчи чўлғамнинг номиналь линия кучланиши - U_1Н =380 В
Иккиламчи чўлғамнинг номиналь линия кучланиши – U_2Н =110 В
Иккиламчи ғалтакнинг номиналь линия токи – I_2Н=45 А
Қисқа туташув қувват исрофи – Рк=320 Вт
Қичқа туташув кучланиши – Uк=5.5 %
Трансформатор параметрларини ҳисоблаймиз:
Т рансформации коэффициент:

Бирламчи ғалтакнинг номинал линия токи:

Трансформатор бирта фазаси чўлғаминиг актив қаршилиги:

Қисқа туташув кучланишининг актив ташкил этувчиси:

Қ исқа туташув кучланишининг реактив ташкил этувчиси:

Т расформатор ғалтакларининг индуктив қаршилиги:

Трансформатор бирта фазаси ғалтагининг индуктивлиги:

Б у ерда:

– тармоқнинг бурчак тезлиги (таъминловчи тармоқ частотаси 50 Гц да ω_с=314 рад/с)

Силлиқлаштирувчи реакторни танлаш.

Токнинг ўзгарувчан ташкил этувчиларини (пульсациялар) камайтириш мақсадида ўзгартиргичнинг тўғриланадиган токи занжирига силлиқлаштирувчи реактор уланади. Тўғриланган токнинг пульсациялари танланган двигатель учун рухсат этилган қийматлари даражасида чегараланган бўлиши керак. Пульсацияларнинг максималь рухсат этилган коэффициенти К_идвигатель маълумотларига берилади ва якор токининг мавжуд ўзгарувчан ташкил этувчиларининг унинг номиналь қийматига нисбатига тенг. Силлиқлаштирувчи реактор индуктивлигини ҳисоблашда чегараланган пульсациялар шарти бўйича «тиристорли ўзгартиргич - двигатель» тўлиқ тизимининг талаб қилинадиган барча индуктивлигини аниқлаймиз. Бошқариш бурчаги а=0 бўлганда ўзгартгич ЭЮК си:

Тўғриланган токнинг чегараланган пульсациялар шарти бўйича бош занжирнинг минималь эквивалент индуктивлиги:

Бу ерда:
К_Е – ўзгартгич схемасидан боғлиқ бўлган коэффициент (уч фазали кўприксимон схема учун К_Е=1,35)

К_У- кучланишнинг пульсациялар коэффициенти (уч фазали кўприксимон схема учун К_У =0,13)
р – ўзгартгичнинг пульсланиши (уч фазали кўприксимон схема учун р=6)

С иллиқлаштирувчи реакторнинг ҳисобий индуктивлиги:

Агар ҳисобий индуктивлик манфий ёки нолга тенг бўлса силлиқлаштирувчи реактор талаб этилмайди. Бу ҳолда бош занжирнинг ўз индуктивлиги токнинг пульсацияларини чегаралаш учун етарли.

Электр юритма куч қисмининг принципиаль электр схемасини ишлаб чиқиш.

Қуввати 10 кВт гача бўлган КТЭУ сериали комплект тиристорли унификацияли электр юритма танлаймиз:

КТЭУ-42/220-23-УХЛ4.
Бу ерда:
42– электр юритманинг номиналь токи;
220– электр юритманинг номиналь кучланиши;
2– икки двигатели электр юритма;
3- ишлаш режими: якор кучланиши қутбларининг ўзгартирадиган реверсив;
2– ТЎ ни тармоқ билан уланишини бажарилиши: трансформатор орқали;
1– асосий тўғриланадиган параметр: тезлик, бир зонали тўғрилаш;
УХЛ4– иқлимга қараб ТЎ мослаштирилганлиги.
1-расмда 200 А токгача КТЭУ сериадаги реверсив электр юритма схемаси келтирилган.
Иккита қарама – қарши уланган кўприклардан ВСФ, ВСБ дан иборат тиристорли ўзгартиргич автомат ўчиргич ҚФ1 ва трансформатор ТМ орқали тармоқдан таъминланади.


1-расм. 200 А гача токга мўлжалланган КТЭУ сериали реверсив электр юритманинг куч қисми.
Доимий ток томонидан ҳимоя ҚФ2 автомати орқали амалга оширилади. Якор занжирининг коммутацияси учун хизмат қилувчи КМ1 ва КМ2 линия контакторларига КА1 ва КА2 максималь ток релелари таъсир қилади. М1 ва М2 электродвигателнинг динамик тормозланишини контакторлар КВ1 ва КВ2 ҳамда резсторлар РВ2 ва РВ2 орқали амалга оширилади. Т1 трансформатор ва диод кўприк В, М1 ва М2 двигателнинг уйғотиш чўлғамлари, ЛМ1 ва ЛМ2 таъминлаш вазифасини бажаради. Уйғотувчи импульс – фазали бошқариш тизими (ИФБТ ёкт СИФУ) учун бошқариш кучланиши электр юритманинг бошқариш тизимидан (БТ ёки СУ) ишлаб чиқилади. РС1 ва РС3 шунтларидан олинадиган двигатель якори токлари ҳамда уйғотиш токлари, РП1 ва РП2 потенциометрларидан олинадиган двигатель якори кучланиши ҳақидаги сигналлар ИФБТ га келади. Икки двигатели электр юритмаларда двигательнинг уйғотиш чўлғамлари параллель уланади.
Электр юритманинг ўзгартгич қисми куч тиристорларидан, уларни совутиш тизимидан, ҳимоя РC – занжирларидан, бошқарадиган импульслар тўғриланиш даражаси ва галваник тавсимланиш тизимларидан, ИФБТ ҳамда ҳимоя ва сигнализация тизимларидан иборат. Ўзгартиргич қисмида бундан ташқари трансформатор, ўзгармас ва ўзгарувчан ток томонидаги автоматик ўчиргичлар ва силлиқлаштирувчи реактор мавжуд.

Нисбий бирликлар тизимида базис катталикларни танлаш.

Электр юритманинг куч қисми моделини ҳисоблашда юритманинг бошварув ва бошқа параметрларини нисбий бирликлар тизимига келтириш қулай. Нисбий бирликлар усулига ўтиш ифодаси:

Бу ерда:
Y– абсалют бирликлардаги қиймат;
– абсолют бирликлардаги базис қиймат;
—нисбий бирликлардаги қиймат.
Электр юритма куч қисмининг қуйидаги асосий базис катталикларини қабул қиламиз:
базис кучланиш: U_б=Е_ЯН=192.76 В
б азис ток: I_б=I_ЯН=48 А
базис тезлик: 99 рад/сек
базис момент: М_б=М_Н=47.08 Н*м
базис магнит оқим: Ф_б=Ф_Н=1 Вб
Электр юритма ростловчи қисми учун базис ток ва кучланиш ростловчи қисмдаги реал ўлчанган ток ва кучланиш даражасидаги қиймат олинади.
Бошқариш тизимининг базис кучланиши: U_бр=10 В
Бошқариш тизимининг базис токи: I_бр=0.5 мА
Базис катталикларни ҳисоблаймиз:
К уч занжирлари учун базис қаршилик:

Б ошқариш занжири учун базис қаршилик:

Электр юритманинг доимий механик вақти умумий инерция моменти, базис тезлик ва моментга боғлиқ:

Электр юритма куч қисми параметрларини нисбий бирликларда ҳисоблаш.


Бошқариш объекти сифатида электр юритма куч қисми моделининг структуравий схемаси 2-расмда кўрсатилган. Модел қуйидаги бўғинлардан ташкил топган:
- тиристорли ўзгартиргич (ТЎ)
- К_П узатиш коэффициенти билан пропорционал бўғин;
Б ош занжир (БЗ) узатиш коэффициенти ва доимий электромагнит вақтли апериодик бўғин яъни нисбий бирликлардаги бош занжирнинг эквивалент қаршилиги;
- механик қисм (МҚ) – Т_ж доимий механик вақтли интеграцияловчи бўғин;
магнит оқимга кўпайтирилувчи бўғин (бу моделда оқим доимий параметр сифатида кўрилади).
Моделнинг кириш катталиклари ўзида таъсирни бошқариш U_Y (тўғрилагич киришидаги бошқариш сигнали) ва ғалаёнлаштирувчи таъсир М_C (двигател валидаги статик қаршилик моменти) мужасамлаштиради.
Моделнинг ўзгарувчилари бўлиб:
- Тўғрилагич ЭЮК си - Эд;
- Двигател якорининг ЭЮК си - Ея;
- Двигател якорининг токи - Iя;
- Двигателнинг электромагнит моменти М;
- Двигателнинг бурчак тезлиги





2-расм. Бошқариш объектининг структуравий схемаси

Электр юритма параметрларини нисбий бирликларда аниқлаймиз:

Т иристорларнинг коммутациясига асосланган тугрилагичнинг каршилиги:

Б ош занжирнинг эквивалент актив каршилиги:

Бош занжирнинг эквивалент индуктив каршилиги:

Бош занжирнинг электромагнит доимий вакти:

Двигател якорининг электромагнит доимий вакти:

Тугрилагичнинг узатиш коэффициенти:

U_{y max}- тиристорли тугрилагичнинг импулс фазали бошкариш тизимининг кириш кучланишиU_{y max}=10 В
Тўғрилагичнинг узатиш коэффициенти:

Бош занжирнинг эквивалент қаршилиги:

Двигателя якори занжирининг қаршилиги:

Д вигателнинг магнит оқими:

Датчикларнинг узатиш коэффициентларини ҳисоблаш.

Ток датчигининг узатиш коэффициенти:

I_Я(мах) – Двигател юкланишидаги якорнинг максимал токи:


Кучланишдатчигининг узатиш коэффициенти:

Тезлик датчигининг узатиш коэффициенти:

Нисбий бирликларда узатиш коэффициентларини ҳисоблаймиз:

Ток датчигининг узатиш коэффициенти:

Кучланиш датчигининг узатиш коэффициенти:

Тезлик датчигининг узатиш коэффициенти:

Якор токи контури математик моделининг параметрларини ҳисоблаш.

3-расмда ток контурининг структуравий схемаси кўрсатилган. Ток контури ток ростлагич (ТР), фильтр (Ф), тиристорли ўзгартиргич (ТЎ) ва бош занжирни (БЗ) ўз ичига олади. Ток контуридаги жараёнларга ғалаёнлаштирувчи таъсир деб ҳисобланадиган двигател якорининг ЭЮК си таъсир кўрсатади. Бунда якор ЭЮК сининг ток контурида бўлмаслиги (якор ҳаракатсиз) ҳолатида бошқариш объектини бир бўғинининг узатувчи функцияси:


Қопланмайдиган доимий вақтни (Тµ) 0,004-0,01 дақиқа оралиғида олиш тавсия этилади. Тµ=0,007 с.





3-расм. Якор токини ростлаш контурининг структуравий схемаси.
Ток ростлагични синтезида якор ЭЮК си ҳисобга олинмайди. Ток ростлагичнинг узатувчи функциясини контурни модули оптимумга тўғрилаш шарти орқали топилади:

П И – ростлагичнинг узатиш функциясини оламиз. Ток ростлагичнинг параметрлари қуйидагича аниқлаймиз:

4 – расм. ЭЮК си қопланган ток контурининг структуравий схемаси.

Ток ростлагич контурини модул оптимумга тўғрилашда фильтр Баттервортнинг 2 – даражали узатиш функцияси орқали ёзамиз:

Якор ЭЮК сининг таъсири ток бўйича статик хатоликларга олиб келиб тизим сифатини бузади. Ушбу таъсирни қоплаш учун якор ЭЮК си бўйича тескари мусбат алоқа киритилади. 4 – расмда ЭЮК си қопланган ток контурининг структуравий схемаси келтирилган.
Қопланадиган бўғинларининг узатиш функциясини аниқлаймиз:

Шундай қилиб, қоплановчи бўғин ҳақиқий дифференцияланадиган бўғин бўлиб ҳисобланади. Қопланадиган бўғинларининг параметрлари қуйидаги ифодалар орқали аниқланади:

ЭЮК ни қоплаш натижасида ток бўйича статик камчилик бартараф этилади.

Тезлик контурини ростлаш қисмини ҳисоблаш.

5 – расмда тезликни ростлаш контурининг структуравий схемаси кўрсатилган. Тезлик контури тезликни ростлаш (РС) бўғини, якор токининг контури (КТ), юритманинг механик қисми бўғининидан иборат. Бошқариш объектига двигател валига юклама ҳосил қилувчи статик қаршилик моменти яъни ғалаёнлаштирувчи таъсир қилади.

5 – расм. Тезликни ростлаш контурининг структуравий схемаси.
Тезлик ростлагигични синтезида статик қаршилик моментини нолга тенг деб оламиз (двигателнинг идеал салт ишлаш ҳолати). М_C=0 шартида тезлик контуридаги бошқариш объекти бирта бўғин кўринишида бўлади:

Т езлик ростлагичнинг узатиш функциясини модул оптимум бўйича контурни тўғрилаш шарти орқали аниқланади:

П – ростлагичнинг узатиш функциясини оламиз. Тезликни ростлагичнинг узатиш коэффициентини аниқлаймиз:

Тезлик бўйича максимал статик хатолик қийматини аниқлаймиз:

Бу ерда: m_C(мах)– нисбий бирликларда двигател валидаги модул бўйича максимал момент. (двигател юклама диаграммасидан олинади).
m_C(мах) =173,3

Интенсивлик датчигини ҳисоблаш.

Интенсивлик датчиги вақт бўйича чизиқли ўзгарувчан сигнални маълум темпдаги тезликка айлантириш учун мўлжалланган. Датчигнинг структуравий схемаси 6-расмда кўрсатилган.

6 – расм. Интенсивлик датчигининг структуравий схемаси
Чиқиш сигналининг ўзгариш темпи интегратор (И) нинг доимий вақти (ТИ) ва ночизиқли элементнинг чегараланиш даражаси бўйича аниқланади.
Датчик темпи:


Ночизиқли элементни чегараланиш даражаси Q=0,9 деб олинади.
Интеграцияланадиган бўғиннинг (TИ) доимий вақти:


Чизиқли бўғиндаги ночизиғий элементнинг узатиш коэффициенти К_Л=100 деб олинади.

“Электр юритма - тармок” ва “Электр юритма -оператор” тизими ва унинг тахлили

Лифт электрюритмасиучфазалитармоқкучланиши 380 Ввачастотаси 50 Гцбўлгантармоқдантаъминланган. Саноатлашган электр тармоқда кучланиши тушуви, шунингдек шикастланиш холатлари, тармоқ кучланишининг тебраниши, пасайишида электр юритмани ишлашини таъминлаш учун қисқа туташув токидан ҳимояланган. Бунинг учун электр юритмани тармоққа автомат ёрдамида улаймиз, бу комутация қурилмаси моторни қисқа туташув токларидан, таъминловчи тармоқдан, юкламадан ҳимоялайди. Лифтни бошқариш бевосита бошкариш пулти томонидан амалга оширилади, шунинг учун бошқарув нисбаттан оддий бўлиши керак, бошқарувчи томонидан лифтни ишга тушириш ва тўхтатиш осон амалга оширилиши керак, шунинингдек харакатлар аниқ бир номинал тезликда амалга оширилиши керак.

Электр юритмани механик қисмини қуриш

7-расмда. Лифтнинг харакатланувчи қисмининг кинематик схемаси берилган.

7 - расм. Лифт механизмининг кинематик схемаси.


Двигателларнинг айланиш тезлиги барабаннинг кутариш тезлиги хамда куприкнинг (аравачанинг) гилдиракларидан анча катта булгани сабабли ишчи механизмларга харакат редуктор оркали узатилади. Кутариш механизмалари учун полипастли П схемалар (7- расм) кенг кулланади ва бунда полипаст оркали харакат барабандан Б илгакка К узатилади. 7- расмда курсатилган схема буйича узатиш сони 4 га тенг. 7- расмда аравача механзмини схемаси келтирилган. Одатда аравача туртта гилдиракдан иборат булади. Гилдиракларнинг иккитаси редуктор Р оркали двигател Д ёрдамида харакатга келтирилади. Расмга кура куприкнинг гилдиракларини юргизишда унинг урта кисмида жойлашган редуктор оркали двигател ёрдамида харакатга келтирилади.
Кейингипунктда электр юритманинг механик кисмини хисоблаш схемаси келтирилган
7-расм. Қуйида элементларнинг номи келтирилган:
1 - мотор;
2 -бирлаштирувчи муфта;
3 - редуктор;
4 –барабан;
5 – канат;
6 – полиспаст;
7 – кабина;

Юритма типини танлаш ва координатавий ростлаш усулини топиш

Лифт механизмини харакатлантириш учун бир нечта вариантдаги моторларни қўллаш мумкин. Булар бўлиши мумкин: мустақил ёки кетма-кет қўзғатишли ўзгармас ток мотори, бўлиши мумкин асинхрон мотор. Умумий мақсадаги моторларни қўлласа ҳам бўлади. Шунингдек саноатда лифтлар учун мўлжалланган махсус сериядаги ўзгармас ва ўзгарувчан ток моторлар қўлланилади. қуйида келтирилган ҳар бир мотор ўзининг авфзаллик ва камчиликларга эга. Масалан ўзгармас ток моторлари айланиш тезлиги осон ва яхши ростлай олади, аммо ўлчамлари бўйича ўзгарувчан ток моторларидан анча катта ва нархи қиммат. Асинхрон моторнинг ўлчамлари анча кичкина, аммо мотор тезлигини ростлаш ўзгарувчан ток моторларида мураккаб. Таъминловчи тармоқ кучланиши бошқарилувчи тўғирлагич ёрдамида мустақил қўзғатишли ва якорга қўшимча қаршилик улаш ёрдамида, мутақил ва кетма-кет қўзғатиш ўзгармас ток мотори тезлиги ростланади. Ротори қисқа туташтирилган асинхрон мотор тезлигини ростлашда частота ўзгартиргич қўлланилади. Барча кўрсатиб ўтилган усуллар бир-биридан ўзининг мураккаблиги,исрофлари, нархи билан ҳам фарқ қилади ва ўз навбатида ҳар бир холат учун оптимал ростлашни талаб қилади. Қуйида келтирилган усуллар ёрдамида юритмага қўйилган талаблар бажарилади.

• 
  мустақил қўзғатишли ўзгармас ток моторида, кучланишни ростлаш бошқариладиган тўғирлагич ёрдамида;
  
• 
  кетма-кет қўзғатишли ўзгармас ток моторида, якорни шунтлаш ёрдамида;
  
• 
  умумий мақсаддаги ротори қисқа туташган а.м да, частотавий бошқариш ёрдамида;
  
• 
  умумий мақсаддаги фаза роторли а.м да, ротор занжирига қаршилик критиш ёрдамида;
  

Келтирилган вариантларни таккослаш, бахолаш ва киёслаш

Берилган вариантларни бахолаш ва таққослаш тажрибавий бахолаш усулидан фойдаланган холда бажарилади. Бир нечта критерия асосида таққослаймиз. Бу холатда: ўлчамлари бўйича, исрофлари, нархи, ишончлилик ва ростлаш силиқлиги. Ҳар бир критерия бўйича максимал бахолаш асосида бахоланиб чиқилади. Шундан сўнг ҳар бир вариант бўйича баллар қўшилиб таққосланади ва энг кам балли вариант танланади. Таққослаш диаграммаси 8-расмда. келтирилган.
Натижаларни қуйидагича ҳисоблаймиз
_{ };
_{ };
_{ };
_{ };
Ҳисоблашлардан кўринадики, энг катта йиғинди баҳолаш частотавий бошқариладиган қисқа туташган роторли АМ

8 -расм.Натижалар йигиндисини бахоловчи диаграмма

Электр юритмани хисоблаш.
Мотор танлаш

Моторни дастлабки танлашда эквивалентмомент усулидан фойдаланамиз. Бу уз навбатида моторникизиш ва ута юкланишда текшириш имконини беради.

Юритманинг тулик иш режими куйидагича158,4 сек, бу киймат 4 минутдан хам кам. Демак юритма хисоби S3 режимида ишлайди. Эквивалент момент кийматини куйидаги формуладан топамиз:

бунда, М_i –юклама диаграммасининг i-кисмидаги статик момен киймати, Н×м;
_{ }– М_i момент билан ишлаш вакти, с;
_{ }– цикл вакти, с;
_{ }– тухташ вакти, с.
Мотор номинал хисобий тезлигини куйидагига тенг деб оламиз n_н.хис=1000 айл/мин, w_н.хис=104.7 рад/с. Моторурнатилган режимда бундан кичик тезлика ишлайди.
Формулага вакт ва момент кийматларини куйиб, эквивалент момент кийматини топамиз:




Хисобий кувват киймати куйдагига тенг

Аникланган номинал тезлик ва кувват кийматлари асосида ротори киска туташган асинхрон моторнинг куйидагитипини4А132М6У3
S3 номинал иш режимидакуйидаги паспорт маълумотларни критамиз:
номинал кувват Р_Н = 5.5 кВт
синхрон айланиш частотаси w₀ = 78.5 рад / с.
номинал кувват коэффициенти _{ }= 0,74
номинал фойдали иш коэффициенти _{ }= 83%
инерция моменти J_ДВ = 0,06 кг м².
ПВ%=40%
номинал сирпаниш S_H=4%
статор номинал токи I_1Н= 20А
максимал момент карралиги _{ }
юргизиш моменти карралиги_{ }
юргизиш токи карралиги I_юр/I_Н = 6.5
Каршиликлар:r₁=0,11ом; _{ }=0,06 ом; X₁=0,3 Ом; X'₂=0,41 Ом.
Зарурий шартларгаР_2Н> Р_2хис текширилади. Моторни номинал моментини топамиз:


Шарт М_Н> М_ЭКВбажарилгани учун танланган мотор тугри келади.

Ўзгартиргич танлаш ва параметрларини ҳисоблаш.

Частота ўзгартиргич танлаш шартлари: U_чиқ=380 В, Р_чиқ≥5,5 кВт.
Қуйидаги частота ўзгартиргич танлаймиз: Hitachi SJ450-7HFE
Қуйидаги паспорт маълумотлар асосида
Номинал қувват: 7 кВт
Номинал ток: 70 А
Частота диапазони: 0,1-400 Гц±0.01%
Доимий тезликни сақлаш аниқлиги: ±0.5%
Частота ўзгартиргич моторни электрон термореле ёрдамида ҳимоялайди.Ўзгартиргич силиқ ва секин тўхташ ва тезланиш олишни амалга оширади. Моторни тўхташ ва тезланиш олиш вақти бир-биридан мустақил равишда 0,01дан 3600 секунд интервалда берилади. Айрим холларда иккита қиймат тезланиш олиш учун ва иккита қиймат тўхташучун берилиши мумкин. Шунингдек ўзгартиргичда ток ростлагичи ўрнатилган бўлиб ва бу ростлагич орқалитезликни пропорционал (П), пропорционал-интеграл (ПИ) ёки пропорционал-интеграл-дифференциал (ПИД) ўзгартириш мумкин. Ўзгартиргич учун трансформатор керак эмас.

Мотор ва юритмани статик механик ва электромеханик характеристикаларини ҳисоблаш

Моторни статик механик ва электромеханик характеристикаларини ҳисоблаш.
Асинхрон моторни статик механик характеристикасини қуйидаги Клосс формуласи ёрдамида ҳисоблаймиз.
Критик сирпаниш қиймати қуйидаги формула ёрдамида ҳисобланади:
_{ }=0.09 Ом
Механик характеристикани ҳисоблашда Клосс формуласи қуйидагича:

бунда


Клосс формуласига сирпанишниннг турлича қийматларини қўйиб (бурчакли тезлик), моментнинг бир нечтақийматларини оламиз ва моторни табиий механик характеристика графигини қурамиз. Моторнинг механикхарактеристикани ҳисоблашлари MatLab 2008 дастури (пакети) ёрдамида амалга оширилади.



9-расм. Моторнинг табиий механик характеристикаси.


Электромеханик характеристика ҳисоблашлари - статор токи I₁ нинг сирпаниш S га боғлиқлиги формуласи

бу ерда,

Ушбу формулага статорнинг номинал токи, максимал момент карралиги, критик сирпаниш ва q, шунингдек сирпаниш (тезлик)ни турли қийматларини қўйиб, ротор токининг турли қийматларини оламиз ва шу қийматлар асосида электромеханик характеристика графиги қурилади. Олинган қийматлар ва характеристикани ҳисоблашлари MatLab 2008 дастури (пакети) ёрдамида амалга оширилади.





10-расм. Юритманинг статик механик характеристика графиги.


Тезликни ростлашда қуйида кўрсатилган ПИ – ростлагичдан фойдаланилган, бу ростлагич нол қийматли статик хатоликни кўрсатади ва шунинг учун юритманинг механик характеристикаси абсолют қаттиқ бўлади.


11-расм. Юритмани ростлашдан кейинги механик характеристикаси.
Юритманинг иш режими давомида ўткинчи режими


Электр юритмани моделлашни Mathlab R8 муҳитида бажарамиз.Вентелли частота ўзгартиргичларда коммутация частотаси жуда катта (тахминан 15000 Гц), аммо коммутациянинг доимий вақти жуда кичик бўлгани учун уни ҳисобга олмаса ҳам бўлади.Частота ўзгартиргични моделлаштиришда узатиш коэффициентли чизиқли бўғин кўринишида ифодалаймиз.

12-расм. Частота ўзгартиргичнинг структуравий схемаси.

Б изда механик қисми икки масссали ҳисобий схема бор. Икки массали ҳисобий схема учун ифода:

М_Сқиймати юкламанинг турига боғлиқ. Юклама тури актив(потенциалли), да М_С=const.
Икки массали механик қисм хисобий структуравий схемаси 15-расмда кўрсатилган:

13 –расм. Механик қисмининг структуравий схемаси.

А синхрон моторни моделлаштиришда чизиқли моделлаштиришдан фойдаланамиз:

ёки оператор усулидан


б унда β - характеристикани қаттиқлиги,формула бўйича аниқланади


_{ } - моторнинг доимий электромагнитавий вақти,қуйидаги формуладан аниқланади:


14 –расмда асинхрон моторнинг чизиклаштирилган модели курсатилган.

14 –расм. Асинхрон моторнинг чизиклаштирилганмодели.
Мотор максимал моментининг киймати:

Частота бўйича ўзгартиргичнинг узатиш коэффициенти ўзгартиргич чиқишидаги максимал сигнални, момент ростлагичи киришидаги максимал сигналга нисбати орқали аниқланади:

Максимал моменнинг қиймати мотор табиий характеристикадаги критик момент қийматига тенг:

К_рмни тенгламадан топамиз:

М омент ростлагичи П–симон ростлагич кўринишида берилган.Тескари алоқанинг кучайтириш коэффициенти чегаравий қиймати, моментни ростлашнинол хатолик билан аниқликда таъминлайди:

Тезлик контурини ҳисоблашда момент контурини бўғин кўринишида тасвирлаймиз

ифодаси

Моментни ростлаш контурини оптималлашган узатиш функцияси

б унда

т езлик бўйича тескари алока датчикнинг узатиш коэффициенти кучланишнинг берилган кийматида тезликнинг максимал киймати ёрдамида хисобланади:

Т езликни ростлаш контурининг кичкина компенсация қилинмаган доимий вақти ва моторнинг электромагнит доимийсини
деб оламиз.
Тезлик контуридаги катта компенсацияловчи вақт моторнинг механикавий доимийси ҳисобланади. Статикада нол қийматли хатоликни олиш учун ва динамика тезлик ростлагичи ПИ – регулятор сифатида кўрсатилиши керак . Тезлик ростлагичини симитрик оптимумга қурамиз. Талаб этилган тезлик контурининг симмитрик оптимуми:

Р остлаш обектининг узатиш функцияси

Тезлик контури узатиш функциясини ростлаш обектининг узатиш функциясига бўлиб, тезлик ростлагичини узатиш функциясини оламиз:

б унда

бунда, _{ }юритманинг йиғинди инерция моменти


ўткинчи режим жараёни ҳисоблашлари Matlab R8 мухитида бажарилади.
Кўтарма лифт электр юритмасининг тадқиқ қилинадиган модели 17-расмда келтирилган.



15-расм. Тақиқэтиладиганкўтармалифтнингмодели

Қувват ҳисоби ва мотор қуввати тўғри танлангани текширамиз.

Моторқувватиҳисоблашларинитўғрилигиниўртачаисрофларусулидантопамиз.

Моторнинг тўлиқ номинал исрофлари қуйидагига тенг:

М оторнинг ўзгарувчан номинал исрофлари қуйидагига тенг:

Доимий исрофлар қуйидагига тенг:

И ш режим даврида ўртача исроф қуйдагича:

б у ерда, - i-вақтдаги исроф,

тезликда, совутишни ёмонлашиш коэффициенти


Т_ц=302 с. – жараён вақти
i-вақт моментидаги исрофни қуйидаги ифода билан ҳисоблаймиз:
Формулани тенгламага қўйиб қуйидагини оламиз



Тенгламадан фойдаланиб электр юритманинг иш режими бўйича ўртача исрофни топамиз. Ўртача исрофни топишда электр юритманинг моделидан фойдаланамиз. Биринчи моторнинг электромагнит момент квадратини критамиз.Кейин чиққан натижани номинал момент квадратига бўламиз ва _{ }га қўшамиз. Шундан сўнг натижани интеграллабαга қўшамиз, олинган қиймат иш режимининг ўртача исрофи бўлади. Ўртача исрофни топиш учун қурилган модел 16-расмда кўрсатилган.



16-расм. Юритманинг иш режими давомида ўртача исроф аниқланадиган модел.
Моделлаштириш ёрдамида юритманинг иш режими давомида ўртача исроф аниқланди.

Моторни юкланиш коэффициенти қуйидагича:

Мотор 85.4 % юкланган, яъни 70% ортиқ бўлгани учун шу моторни якуний танлаймиз.

Принципиал электр схемани ишлаб чиқамиз.

Юритманинг принципиал электр схемаси МБИнинг график қисмида берилган.

ЎзгартиргичрасмдаUZ1 блоккўринишидатасвирланган.
ЎзгартиргичгакиришкучланишиR, SваTклеммаларорқалиберилади. Мотор U, V и W клеммалар орқали қўшилади. В1 ва В2 клеммаларга тормозловчи блок ва тормозловчи қаршилик уланади. Электр юритмани қисқа туташув токларидан сақлаш керак. Частота ўзгартиргични бошқариш параметрларни критиш ёрдамида амалга ошади, бунда танлаш, ишга тушириш ёки тўхтатиш, иш режими назорат қилишни амалга оширилади. Қийматларни ўзгартириш ва ўрнатиш ўзгартиргичнинг бошқариш пулти орқали клавиатура ёрдамида критилади.
Схема элементларини танлашда:
Автоматик виключател танлаш қуйидаги талаблар асосида амалга оширилади:
U_{ном.авт}> U_ном-занжир кучланишининг номинал қиймати;
бу ерда,
U_{ном.авт}- – аппаратнинг номинал кучланиши (В);
U_ном -тармоқни номинал кучланиши (В);
I_{ўрн.мак.хис}. > (2,5 - 3)I_ном.дв;
I_{ўрн.мак.айр}–айиргичнинг максимал айириш токи;
I_ном.дв. – мотор номинал токи;

QF1 типидаги автоматик ўчиргич танлаймиз:

Автоматик ўчиргич параметрлари:
серия ВА5735;
I_{хис.мак}=250;
U_ном = 380 В;
қутблар сони: 3 та;
Ёрдамчиконтактларсони: 1 қўшувчи;
1 айирувчиконтактлар;

Қуввати 5,5 кВт ва айланиш тезлиги 750 айл/мин бўлган асинхрон моторни актив қисми лойиҳалаш.

Қуввати 5,5 кВт, айланиш тезлиги 750 айл/мин бўлган ротори қисқа туташган уч фазали асинхрон мотр лойиҳалаштирилсин. Таъминловчи кучланиш U=220/380 В, конструктив бажарилиши IM 1001; иқлимий бажарилиши IP 44.

Асинхрон двигателлар қўзғалмас статор ва айланувчи ротор қисмларда иборат. Статор айрим электротехник пўлат пластинкалардан ясалган (йиғилган) ўзак ўрнатилган бўлиб, ўзакнинг сиртидаги ариқчаларга (пазларда) учта, фазода 120⁰га силжиган, мис симли ўрамлар жойлаштирилади. Бу ўрамлар ўзаро юлдузча ёки учбурчак усулида уланиб уч фазали электр тармоғига қўшилади. Демак, статор чўлғамларининг натижавий магнит майдони айланувчи бўлиб роторнинг чўлғамларини кесиб ўтади.
А.Д.нинг ротори цилиндр шаклида бажарилиб, унинг ҳам айрим элетротехник пўлат пластинкаларидан ясалган ўзаги ариқчаларида (пазларида) чўлғам жойлаштирилган. А.Д.-лар ротор чўлғами ясалиши жиҳатидан иккига бўлинади. Шунга мувофиқ ротор қисқа туташган А.Д. ёки алюминий магиз таёқча (стерженлар) дан бажарилган бўлиб, бундай А.Д.нинг ротори қисқа туташган А.Д.дейилади.
Асосий ўлчамларни ҳисоблаш.
Асинхрон моторни асосий ўлчамлари: айланиш ўқининг баландлиги, статорни ташқи ва ички диаметри, ўзакни (ҳаво оралиғини) узунлигини аниқлаймиз.
Жуфт кутблаp сони. p=50∙f₁=60∙50/750=4
Асосий улчамлаpни аниклаш. h= 0.132 D_a= 0.225
pасмдан айланиш укининг баландлигини аниклаймиз. 2-жадвалдан энг якин кийматни аниклаймиз
Статоpнинг ички диаметpи